高中物理選修3－3第七章《物體是由大量分子組成的》

1、新人教版高中物理選修33第七章物體是由大量分子組成的精品教案課題§7.1物體是由大量分子組成的課型新授課課時1教學目的1、知識與技能1、知道一般分子直徑和質(zhì)量的數(shù)量級；2、知道阿伏伽德羅常數(shù)的含義，記住這個常數(shù)的數(shù)值和單位；3、知道用單分子油膜方法估算分子的直徑。2、過程與方法：培養(yǎng)學生在物理學中的估算能力，會通過阿伏伽德羅常數(shù)估算固體和液體分子的質(zhì)量、分子的體積（或直徑）、分子數(shù)等微觀量。3、情感、態(tài)度與價值觀：滲透物理學方法的教育。運用理想化方法，建立物質(zhì)分子是球形體的模型，是為了簡化計算，突出主要因素的理想化方法。重難點教學重點：學會用單分子油膜法估算分子大小（直徑）的方法。教

2、學難點：運用阿伏伽德羅常數(shù)估算微觀量（分子的體積、直徑、分子數(shù)等）的方法。教學方法實驗觀察法、講述法、分析推理法。教學過程教學過程教學過程教師活動學生活動導入自古以來，人們就不斷地探索物質(zhì)組成的秘密。兩千多年以前，古希臘的著名思想家謨克得特說過，萬物都是由極小的微粒構(gòu)成的，并把這種微粒叫做原子。這種古代的原子學說雖然沒有實驗根據(jù)，卻包含著原子理論的萌芽。科學技術(shù)發(fā)展到今天，原子的存在早已不是猜想，而被實驗所證實。展示圖片 掃瞄隧道顯微鏡下的硅片表面原子的圖像總結(jié)板書 物體是由大量分子所組成的請大家回憶一下初中學過的分子動理論基本內(nèi)容有幾點？（答：物質(zhì)是由大量分子組成的、分子不停地做無規(guī)則運動、

3、分子之間有相互作用力。）提問：什么是分子？教師：分子到底有多大？用什么方法才能測出分子的大小呢？ 新課教學1分子的大小。（1）單分子油膜法是最粗略地說明分子大小的一種方法。將一滴體積已知的小油滴, 滴在水面上, 在重力作用下盡可能的散開形成一層極薄的油膜, 此時油膜可看成單分子油膜,油膜的厚度看成是油酸分子的直徑, 所以只要再測定出這層油膜的面積, 就可求出油分子直徑的大小.介紹演示如果油在水面上盡可能地散開，可認為在水面上形成單分子油膜，可以通過幻燈觀察到，并且利用已制好的方格透明膠片蓋在水面上，用于測定油膜面積。如圖1所示。當然，這個實驗要做些簡化處理：(1)把分子看成一個個小球;(2)油

4、分子一個緊挨一個整齊排列;(3)認為油膜厚度等于分子直徑.提問已知一滴油的體積V和水面上油膜面積S，那么這種油分子的直徑是多少？學生回答d=V/SFLASH課件模擬演示 油膜法測分子直徑在此基礎上，進一步指出 介紹數(shù)量級這個數(shù)學名詞，一些數(shù)據(jù)太大，或很小，為了書寫方便，習慣上用科學記數(shù)法寫成10的乘方數(shù)，如3×10-10m。我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級，那么1×10-10m和9×10-10m，數(shù)量級都是10-10m。如果分子直徑為d，油滴體積是V，油膜面積為S，則d=V/S，根據(jù)估算得出分子直徑的數(shù)量級為10-10m。（2）利用掃描隧道顯微鏡測定分子的直徑。（3）

5、物理學中還有其他不同方法來測量分子的大小，用不同方法測量出分子的大小并不完全相同，但是數(shù)量級是相同的。測量結(jié)果表明，一般分子直徑的數(shù)量級是10-10m。例如水分子直徑是4×10-10m，氫分子直徑是2.3×10-10m。（4）指出認為分子是小球形是一種近似模型，是簡化地處理問題，實際分子結(jié)構(gòu)很復雜，但通過估算分子大小的數(shù)量級，對分子的大小有了較深入的認識。2阿伏伽德羅常數(shù)向?qū)W生提問在化學課上學過的阿伏伽德羅常數(shù)是什么意義？數(shù)值是多少？明確1mol物質(zhì)中含有的微粒數(shù)（包括原子數(shù)、分子數(shù)、離子數(shù)）都相同。此數(shù)叫阿伏伽德羅常數(shù)，可用符號NA表示此常數(shù)，NA=6.02×1

6、023個/mol，粗略計算可用NA=6×1023個/mol。（阿伏伽德羅常數(shù)是一個基本常數(shù)，科學工作者不斷用各種方法測量它，以期得到它精確的數(shù)值。）再問學生摩爾質(zhì)量、摩爾體積的意義。例題分析 下列敘述中正確的是：（1）1cm3的氧氣中所含有的氧分子數(shù)為6.02×1023個（2）1克氧氣中所含有的氧分子數(shù)為6×1023個；（3）1升氧氣中含氧分子數(shù)是6×1023個；（4）1摩氧氣中所含有的氧分子數(shù)是6×10233微觀物理量的估算若已知阿伏伽德羅常數(shù)，可對液體、固體的分子大小進行估算。事先我們假定近似地認為液體和固體的分子是一個挨一個排列的（氣體不

7、能這樣假設）。例題分析 水的分子量18，水的密度為103kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.02×1023個/ mol，則：（1）水的摩爾質(zhì)量M=_（2）水的摩爾體積V=_（3）一個水分子的質(zhì)量m0 =_（4）一個水分子的體積V0 =_（5）將水分子看作球體，分子直徑d=_（6）10g水中含有的分子數(shù)目N=_歸納總結(jié) 以上計算分子的數(shù)量、分子的直徑，都需要借助于阿伏伽德羅常數(shù)。因此可以說，阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁。它把摩爾質(zhì)量、摩爾體積等這些宏觀量與分子質(zhì)量、分子體積（直徑）等這些微觀量聯(lián)系起來。阿伏伽德羅常數(shù)是自然科學的一個重要常數(shù)?，F(xiàn)在測定它的精確值是NA=

8、6.022045×1023/mol。（三）課堂練習1、已知氫氣的摩爾質(zhì)量是2×10-3kg/mol,水的摩爾質(zhì)量是1.8×10-2kg/mol,計算1個氫分子和水分子的質(zhì)量。 2、若已知鐵的原子量是56,鐵的密度是7.8×103kgm3,試求質(zhì)量是1g的鐵塊中鐵原子的數(shù)目(取1位有效數(shù)字)及一個鐵原子的體積.（四）課堂小結(jié)1物體是由體積很小的分子組成的。這一結(jié)論有堅實的實驗基礎。單分子油膜實驗等實驗是上述結(jié)論的有力依據(jù)。分子直徑大約有10-10米的數(shù)量級。2阿伏伽德羅常數(shù)是物理學中的一個重要常數(shù)，它的意義和常數(shù)數(shù)值應該記住。3學會計算微觀世界的物理量（如分子數(shù)目、分子質(zhì)量、分子直徑等）的一般方法。由于微觀量是不能直接測量的，人們可以測定宏觀物理量，用阿伏伽德羅常數(shù)作為橋梁，間接計算出微觀量來。如分子質(zhì)量m，可通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M和阿伏伽德羅常數(shù)NA，得到m=M/NA。通過物質(zhì)摩爾質(zhì)量M、密度、阿伏伽德羅常數(shù)NA，計算出分子直徑（五）說明由于課堂內(nèi)時間限制，單分子油膜法測定分子直徑的實驗不可能在課堂上完成全過程。在課堂上通過課件的演示，讓